用于紫外LED的图形化复合衬底、制备方法及外延片技术

本发明专利技术公开了一种用于紫外LED的图形化复合衬底、制备方法及外延片。制备方法包括：在蓝宝石基板表面沉积二氧化硅异质层和掩膜层；对掩膜层进行图案化处理形成掩膜图案；基于掩膜图案，利用干法刻蚀工艺，同时对二氧化硅异质层和蓝宝石基板的部分区域进行图案化处理，以在蓝宝石基板表面形成多个二氧化硅异质凸起结构以及蓝宝石凹陷结构；利用湿法刻蚀工艺对二氧化硅异质凸起结构进行修饰，以形成目标凸起结构，并暴露出目标凸起结构与相邻蓝宝石凹陷结构之间的蓝宝石基板表面。采用上述方案，有利于改善外延材料生长质量；多种图形结构的存在能够改变入射至蓝宝石基板的光的传输路径，增加光反射，提升器件光提取效率。提升器件光提取效率。提升器件光提取效率。

【技术实现步骤摘要】
用于紫外LED的图形化复合衬底、制备方法及外延片


[0001]本专利技术实施例涉及半导体制造
，尤其涉及一种用于紫外LED的图形化复合衬底、制备方法及外延片。

技术介绍

[0002]紫外LED半导体器件制备过程中，若在蓝宝石平片上直接生长外延材料，由于存在晶格失配和热失配现象，外延结构中会存在大量位错和缺陷，使得外延晶体质量较差，薄膜易出现裂纹；位错和缺陷还可能延伸到外延结构的量子阱区，形成非辐射复合中心，降低辐射复合效率。基于上述问题，目前业内制备出了图形化衬底，在图形化衬底生长外延层，提升外延层生长质量。但由于量子阱层出光在与空气交界面处存在全反射，衬底材料与外延材料的折射率差对光的出射有很大的影响，目前常见的用于紫外LED半导体外延片的图形化衬底图形结构单一，在单一图形化蓝宝石衬底上生长外延层，紫外LED外延结构的光提取效率不理想；并且现有的图形化蓝宝石衬底上的图形设计，对外延结构光提取效率的改善程度有限。综上，基于现有图形化衬底形成的外延结构，难以兼顾高晶体质量及高光提取效率的特点，仍需进一步优化。
专利
技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于紫外LED的图形化复合衬底的制备方法，其特征在于，包括：提供蓝宝石基板；在蓝宝石基板表面沉积二氧化硅异质层和掩膜层；所述蓝宝石基板表面为蓝宝石C面；对所述掩膜层进行图案化处理，形成掩膜图案；基于所述掩膜图案，利用干法刻蚀工艺，同时对所述二氧化硅异质层和所述蓝宝石基板的部分区域进行图案化处理，以在所述蓝宝石基板表面形成多个二氧化硅异质凸起结构以及蓝宝石凹陷结构；其中，任意相邻所述二氧化硅异质凸起结构的底部通过所述蓝宝石凹陷结构连接，且所述二氧化硅异质凸起结构的侧面与所述蓝宝石凹陷结构的侧面平滑连接；利用湿法刻蚀工艺对所述二氧化硅异质凸起结构进行修饰，以形成目标凸起结构，并暴露出所述目标凸起结构与相邻所述蓝宝石凹陷结构之间的所述蓝宝石基板表面；其中，暴露出的所述蓝宝石基板表面无刻蚀痕迹。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述利用湿法刻蚀工艺对所述二氧化硅异质凸起结构进行修饰，以形成目标凸起结构，并暴露出所述目标凸起结构与相邻所述蓝宝石凹陷结构之间的所述蓝宝石基板表面，之前，还包括：制备所述湿法刻蚀溶液，所述湿法刻蚀溶液与二氧化硅材料发生化学反应并且与蓝宝石材料无化学反应；所述利用湿法刻蚀工艺对所述二氧化硅异质凸起结构进行修饰，以形成目标凸起结构，并暴露出所述目标凸起结构与相邻所述蓝宝石凹陷结构之间的所述蓝宝石基板表面，包括：将带有所述二氧化硅异质凸起结构和所述蓝宝石凹陷结构的所述图形化复合衬底置于所述湿法刻蚀溶液中，以使所述二氧化硅异质凸起结构被所述湿法刻蚀溶液腐蚀，形成目标凸起结构，并暴露出所述目标凸起结构与相邻所述蓝宝石凹陷结构之间的所述蓝宝石基板表面。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掩膜图案为正三角形、平行四边形和正六边形中的任意一种，且所述掩膜图案在所述二氧化硅异质层上呈周期排列；所述蓝宝石凹陷...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鹏程，康凯，张剑桥，陆前军，张小琼，
申请(专利权)人：广东中图半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：